KEGIATAN 4 MENENTUKAN WATAK MAGNETISASI BAHAN
A. PENGANTAR
Set peralatan ini disusun untuk tujuan pengukuran medan magnet B yang dihasilkan oleh kumparan seperti rapat fluks magnet dan berhubungan
dengan percobaan karakteristikwatak magnetisasi kurva B-H dari bahan ferromagnetik. Juga untuk penentuan rapat fluks magnet pada pusat kumparan
dan rapat fluks magnet bahan dapat dibaca langsung pada skala fluksmeter dengan cara menyisipkan sensor elemen Hall pada probe dipusat dan di luar
kumparan. Setiap bahan di alam ini memiliki watak elektrik dan watak magnetik. Jika
bahan tersebut diimbas oleh medan elektromagnet dari luar, maka pada bahan akan terjadi peristiwa redistribusi muatan elektrik dan redistribusi arus yang
dikenal dengan peristiwa polarisasi dan peristiwa magnetisasi. Setelah tercapai kedudukan setimbang maka pada bahan akan muncul medan elektrik dan
medan magnetik yang akan mempengaruhi medan luar. Oleh karenanya didefinisikan medan elektromagnetik yang baru yaitu medan D dan H.
Bahan yang sifat kemagnetannya mudah terpengaruh oleh medan elektromagnet luar, dibandingkan sifat elektriknya, dikenal dengan bahan
magnetik, sedang jika sifat elektriknya yang lebih terpengaruh, maka disebut bahan elektrik. Bahan magnetik dikelompokkan menjadi tiga yaitu ferromagnetik,
paramagnetik dan diamagnetik.
B. TUJUAN.
1. menetukan medan magnet kumparan 2. mempelajari watak magnetisasi bahan ferromagnetik.
Sugiyanto, Watak magnetisasi bahan 29
C. TEORI DASAR
Kumparan yang berarus listrik berperilakuberwatak seperti magnet batang. Besarnya kuat medan magnet yang dibangkitkannya bergantung pada
jumlah lilitan N dan besarnya kuat arus I yang mengalir melaluinya. Pada kumparan pembangkit dalam posisi air-core inti udara dengan menerapkan
arus pembangkitan IA dapat dipakai untuk mengukur rapat fluks magnetik BT pada bagian pusat dengan memasukkan probe fluksmeter melewati inlet dari
pusat kumparan. Intensitas medan magnet HAm dapat juga diturunkan dari hubungan
H B
dengan berdasarkan nilai B.
= permeabilitas hampa = 4
10
-7
Hm. Konstruksi kumparan pembangkit ditunjukkan oleh Gambar 1. dan
dimensi kumparan adalah 170 mm dalam keseluruhan panjang L meliputi ketebalan G=10 mm , diameter dalam R
1
=10 mm, diameter luar R
2
= 40mm. Ketika arus I dikenakan pada kumparan dengan jumlah lilitan N, intensitas
medan magnet H pada pusat kumparan adalah 0 dapat diintroduksi sebagai:
] [
2 2
ln 2
2 2
1 1
2 2
2 2
1 2
m A
L R
R L
R R
R R
NI H
Sugiyanto, Watak magnetisasi bahan 30
Gambar 1. Irisan Kumparan
Persamaan penurunan H diturunkan dari kalkulus berikut:
Diameter luar dan diameter dalam R
2
dan R
1
serta panjang L kumparan seperti ditunjukkan oleh Gambar 1. Medan magnet dH
di pusat kumparan dr sangat kecil dapat dinyatakan oleh keadaan berikut dimana jumlah lilitan
kumparan N dan arus yang dipakai I:
2 2
1 2
2 2
L r
R R
NIdr dH
Integrasi terhadap persamaan di atas dari R
1
sd R
2
menghasilkan :
2 2
1 1
2 2
2 2
1 2
2 2
1 2
2 2
ln 2
2 2
2 1
L R
R L
R R
R R
NI L
r dr
R R
NI H
R R
Sementara itu bagaimanapun sensor pengukuran rapat fluks magnet diletakkan pada pusat kumparan, terdapat gap dalam kasus ini. Di mana panjang sebuah
kumparan L’ dan panjang gap = 2d,
2 2
1 1
2 2
2 2
2 2
1 1
2 2
2 2
1 2
ln .
ln 2
d R
R d
R R
d d
L R
R d
L R
R d
L R
R L
NI H
D. DESAIN EKSPERIMEN D.1. Alat dan Bahan
Kategori